Определение мощности потребителей строительной площадки по каждой линии отдельно.

Мощность, передаваемая силовым исполнительным механизмам строительной площадки по линиям L1 и L2, определяем по формуле:

(кВт),

где P₁, P₂ ... P_n – мощности асинхронных двигателей исполнительных механизмов; K_c1, K_c2 ... K_cn – коэффициенты спроса на данные механизмы в течение смены.

Мощность передаваемая по линии L1: кВт

Мощность передаваемая по линии L2:

кВт

Электроэнергия для потребителей трансформаторного прогрева бетона передается по воздушной ЛЭП с алюминиевыми проводами L3.

Необходимый расход мощности на прогрев бетона определим по формуле:

(кВт),

где Р_уд – удельный расход мощности на нагрев 1 м³ бетона; n – количество кубометров, соответствующее варианту задания, м³; K_c – коэффициент спроса.

Мощность передаваемая по линии L3:

кВт

Внутреннее и наружное освещение получают питание от общей воздушной линии L4, выполненной алюминиевыми проводами. Необходимую мощность для этих потребителей определим по формуле:

(кВт) ,

где P_уд1, P_уд2 ... P_удn – удельный расход мощности для освещения объекта ; S₁, S₂ ... S_n – площадь объектов, м²; K_c – коэффициент спроса в течение рабочей смены.

Дополнительно к полученной мощности (Р_осв) необходимо прибавить мощность светильников, установленных вдоль основных дорог и проездов:

Р_{осв.дор.} = Р_уд  l (кВт),

где Р_уд – удельный расход мощности для освещения 1км дороги, кВт/км; l – длина дороги, км.

Мощность передаваемая по линии L4:

кВт

Для удобства сведем результаты расчетов в таблицу:

Таблица 3

Мощность передаваемая по линии L1	141.5 кВт
Мощность передаваемая по линии L2	44.3 кВт
Мощность передаваемая по линии L3	162 кВт
Мощность передаваемая по линии L4	72.71 кВт

Выбор сечения проводов для каждой питающей линии по допустимой плотности тока и потерям (отклонениям) напряжения в линии.

Допустим, во всех четырех ЛЭП нагрузка симметрична. Вследствие этого расчет производим для одной фазы:

Схема замещения одной фазы имеет вид:

Рисунок 1 – схема замещения одной фазы ЛЭП.

На рисунке 4.1 приведена схема одной фазы, на которой L - длина линии, км; R = r₀L и Х = x₀L - активное и индуктивное сопротивления провода (r₀ и х₀ - их удельные значения).

Номинальный ток одной фазы рассчитаем по формуле:

(А),

где Р_Н - номинальная активная мощность, поступающая к потребителю, кВт; U_2Н - номинальное линейное напряжение у потребителя, 380В; cos_2Н - номинальный коэффициент мощности потребителя.

Номинальный ток фазы для линии L1:

А

Выбираем кабель с алюминиевыми жилами со следующими параметрами:

Таблица 4

Сечение токопроводящей жилы (мм2)	Допустимый ток (А)	Активное сопротивления R0
185	345	0,1593

Проверка по условию нагрева:

I_доп = 345 А  I_Н =307.13 А - Условие выполняется

Проверяем выбранный кабель на допустимую потерю напряжения по формуле:

где U_л - потеря линейного напряжения.

Т.к. > 5%, выбранный кабель не подходит по условию потери напряжения.

Выбираем кабель со следующими параметрами:

Таблица 5

Сечение токопроводящей жилы (мм2)	Допустимый ток (А)	Активное сопротивления R0
240	465	0,12

Номинальный ток фазы для линии L2:

А

Выбираем кабель с алюминиевыми жилами со следующими параметрами:

Таблица 6

Сечение токопроводящей жилы (мм2)	Допустимый ток (А)	Активное сопротивления R0
35	135	0,843

Проверка по условию нагрева:

I_доп = 135 А  I_Н =134.62 А - Условие выполняется

Проверяем выбранный кабель на допустимую потерю напряжения:

Т.к. < 5%, кабель подходит по условию потери напряжения.

Номинальный ток фазы для линии L3:

А

Выбираем алюминиевый провод А95 со следующими параметрами:

Таблица 7

Сечение токопроводящей жилы (мм2)	Допустимый ток (А)	Активное сопротивления R0
95	320	0,31

Проверка по условию нагрева:

I_доп = 320 А  I_Н =307.68 А - Условие выполняется

Проверяем выбранный провод на допустимую потерю напряжения:

Исходя из большой потери напряжения, которое нет возможности устранить увеличением сечения данного типа провода, было принято решение, строить линию самонесущим изолированным проводом с алюминиевыми жилами, который будет удовлетворять условиям нагрева и потери напряжения. Был выбран провод со следующими параметрами:

Таблица 8

Сечение токопроводящей жилы (мм2)	Допустимый ток (А)	Активное сопротивления R0	Реактивное сопротивление X0
185	436	0,164	0,0711/0,059

Номинальный ток фазы для линии L4:

А

Выбираем алюминиевый провод А25 со следующими параметрами:

Таблица 9

Сечение токопроводящей жилы (мм2)	Допустимый ток (А)	Активные сопротивления R0
25	136	1,16

Проверка по условию нагрева:

I_доп = 136 А  I_Н =110.48 А - Условие выполняется

Проверяем выбранный провод на допустимую потерю напряжения:

Т.к. > 5%, выбранный провод не подходит по условию потери напряжения.

Выбираем алюминиевый провод А95 с параметрами:

Таблица10

Сечение токопроводящей жилы (мм2)	Допустимый ток (А)	Активное сопротивления R0
95	320	0,31

Для удобства результаты выбора проводов сводим в таблицу:

Таблица11

Линия	Наименование провода	Сечение, мм2	Потеря напряжения, %
L1	Кабель с Al жилами	240	4,9
L2	Кабель с Al жилами	35	4,51
L3	СИП-1	185	4,99
L4	А95	95	3,9

Векторная диаграмма распределения напряжений для линии L₁ показана на рисунке 2.

I_нR

U_ф2

I_нX

U_ф1

I_н

0

Рисунок 2 – Векторная диаграмма для одной фазы линии L₁.

Выводы по работе:

В ходе расчета электрической сети были выполнены расчеты нагрузки линий и выбраны кабели для КЛ и провода для ВЛ.

Для линии L1 был выбран кабель сечением 240 мм².

Для линии L2 был выбран кабель сечением 35мм ².

Для линии L3 в связи с большими потерями напряжения был выбран провод типа СИП-1 с сечением 185мм², решение было принято для обеспечения допустимого уровня потерь напряжения.

Для линии L4 был выбран провод А95 с сечением 95 мм².

Выбранные провода обеспечили допустимый уровень потерь напряжения и удовлетворяют условию допустимой плотности тока.

В рассчитанной сети отклонение напряжения остается в пределах допустимой нормы. Однако при пониженном напряжении асинхронные двигатели имеют пониженный момент, а так же потребляют больший ток из сети, что приводит к большему нагреванию обмоток и, следовательно более быстрому старению изоляции. Лампы накаливания при пониженном напряжении имеют меньший световой поток, однако срок службы ламп увеличивается. При снижении напряжения питающей сети на величину до 5%, перечисленные влияния не имеют ярко выраженного характера, однако при снижении напряжения на 10% и более существенно ухудшается технологический процесс.